Страница 145 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

2. Используя ресурсы Интернета, подготовьте информационный продукт (по выбору): презентацию по теме урока или сообщение по одному из ключевых слов (словосочетаний) параграфа.

Сообщение по теме: «Чарльз Бэббидж и его аналитическая машина»

Чарльз Бэббидж (1791–1871) — выдающийся английский математик, философ, изобретатель и инженер, которого часто называют «отцом компьютера». Его революционные идеи опередили свое время на столетие и заложили теоретические основы для создания современных вычислительных машин.

Первым значительным проектом Бэббиджа стала Разностная машина. Это был механический калькулятор, предназначенный для автоматического вычисления значений многочленов. Основной целью ее создания была необходимость устранения человеческих ошибок при составлении математических и навигационных таблиц, которые в то время были полны неточностей. Хотя первая версия машины не была завершена при жизни изобретателя из-за технических и финансовых трудностей, она продемонстрировала принципиальную возможность автоматизации сложных вычислений.

Вершиной творчества Бэббиджа стала концепция Аналитической машины, разработанная в 1830-х годах. В отличие от Разностной машины, которая была узкоспециализированным устройством, Аналитическая машина была задумана как универсальный программируемый компьютер. Её архитектура поразительно напоминает структуру современных ЭВМ и включала в себя следующие ключевые компоненты:

«Склад» (Store): это аналог современной оперативной памяти, предназначенный для хранения исходных данных и промежуточных результатов. По проекту, вместимость склада составляла 1000 чисел по 50 десятичных знаков каждое.

«Мельница» (Mill): это арифметико-логическое устройство, являющееся прообразом современного процессора. Оно было способно выполнять четыре основные арифметические операции: сложение, вычитание, умножение и деление.

Устройство ввода: для ввода программ и данных предполагалось использовать перфокарты — карты из плотной бумаги с информацией, представленной наличием или отсутствием отверстий. Эту идею Бэббидж заимствовал у жаккардового ткацкого станка, что позволяло гибко изменять последовательность выполняемых машиной операций.

Устройство вывода: предназначалось для печати результатов на бумаге или создания новых перфокарт с результатами вычислений.

Важнейшим нововведением Аналитической машины была возможность управления последовательностью вычислений на основе результатов предыдущих операций, то есть реализация условных переходов и циклов, что является основой программирования. Программы для этой гипотетической машины создавала Ада Лавлейс, дочь поэта Байрона. Она описала алгоритм для вычисления чисел Бернулли, который считается первой в мире компьютерной программой. Именно поэтому Аду Лавлейс по праву называют первым программистом.

К сожалению, из-за недостаточного уровня технологий XIX века, огромной сложности конструкции и высокой стоимости проект Аналитической машины так и не был реализован при жизни Бэббиджа. Однако его чертежи и описания стали фундаментальным теоретическим трудом, который вдохновил будущие поколения учёных и инженеров. Идеи Бэббиджа легли в основу компьютера «Марк I», созданного Говардом Эйкеном в 1940-х годах.

Таким образом, Чарльз Бэббидж предвосхитил цифровую эпоху, разработав концепцию универсального программируемого компьютера задолго до появления технологий, необходимых для его создания. Его Аналитическая машина является прямым предком всех современных компьютеров.

Ответ: Выше представлен пример информационного продукта (сообщения) по одному из возможных ключевых словосочетаний, подготовленный с использованием интернет-ресурсов в соответствии с заданием.

1. Охарактеризуйте малый и большой круги оборота воды в природе.

Круговорот воды, или гидрологический цикл, — это непрерывный процесс перемещения воды в географической оболочке Земли, происходящий под влиянием солнечной энергии и силы тяжести. В рамках этого глобального процесса выделяют два основных круга оборота воды.

Малый круг оборота воды

Малый, или океанический, круг оборота воды представляет собой цикл, который происходит преимущественно над поверхностью Мирового океана. Он включает в себя следующие основные этапы:

• Испарение: Под действием солнечного тепла вода испаряется с поверхности океанов, морей и других крупных водоемов.
• Конденсация: Водяной пар поднимается в атмосферу, охлаждается и конденсируется, образуя облака.
• Осадки: Из облаков вода выпадает в виде атмосферных осадков (дождя, снега) непосредственно обратно в Мировой океан.

Ключевая особенность малого круга заключается в том, что он замкнут над океаном, и вода, участвующая в нем, не попадает на сушу.

Ответ: Малый круг оборота воды — это процесс, при котором вода испаряется с поверхности Мирового океана, конденсируется в атмосфере и в виде осадков выпадает обратно в океан, не затрагивая сушу.

Большой круг оборота воды

Большой, или мировой, круг оборота воды — это более сложный и масштабный процесс, который связывает воедино Мировой океан, атмосферу и сушу. Его этапы:

• Испарение и перенос: Вода испаряется с поверхности океана, и образовавшийся водяной пар переносится воздушными массами (ветрами) на континенты.
• Осадки над сушей: Над сушей водяной пар конденсируется и выпадает в виде атмосферных осадков.
• Возврат в океан: Вода, выпавшая на сушу, возвращается в Мировой океан несколькими путями:
  • Часть воды образует поверхностный сток (ручьи, реки), который впадает в моря и океаны.
  • Часть воды просачивается в почву, пополняя запасы грунтовых вод, которые формируют подземный сток, также направленный в сторону океана.
  • Часть воды испаряется с поверхности суши и водоемов или поглощается растениями и затем испаряется через их листья (транспирация). Эта вода может снова выпасть на суше или вернуться с воздушными массами в океан.

Большой круг играет важнейшую роль в перераспределении влаги по планете и является основным источником пресной воды на суше, поддерживая жизнь на континентах.

Ответ: Большой круг оборота воды — это глобальный процесс, включающий испарение воды с поверхности океана, перенос водяного пара на сушу, выпадение осадков, и последующий возврат воды в океан через поверхностный (реки) и подземный сток, а также частичный возврат в атмосферу через испарение и транспирацию.

2. Почему академик В. И. Вернадский утверждал, что «вода и живое вещество — генетически связанные части организованности земной коры»?

Академик В. И. Вернадский утверждал, что «вода и живое вещество — генетически связанные части организованности земной коры», потому что они неразрывно связаны по своему происхождению, составу и взаимному влиянию на протяжении всей геологической истории Земли. Термин «генетически» в данном контексте означает общность происхождения и совместную эволюцию, а не биологическую наследственность.

Эта глубокая связь проявляется в нескольких ключевых аспектах:

• Фундаментальная роль воды для жизни. Все живые организмы на Земле состоят преимущественно из воды (в среднем 70-95%). Вода является универсальным растворителем и средой, в которой протекают все жизненно важные биохимические процессы. Без воды существование живого вещества в известной нам форме невозможно.
• Общая среда происхождения. Согласно научным представлениям, жизнь зародилась именно в водной среде — в первичном океане. Таким образом, с самого момента своего возникновения живое вещество было неразделимо связано с водой.
• Единство в биогеохимических циклах. Вода является главным агентом, переносящим химические элементы по планете. Живое вещество, в свою очередь, является мощнейшим геохимическим фактором, который активно участвует в круговороте воды и других веществ, изменяя химический состав гидросферы, атмосферы и литосферы. Например, в процессе фотосинтеза живые организмы выделяют кислород, который насыщает воду и атмосферу, а в процессе дыхания и разложения — углекислый газ.
• Преобразующая роль живого вещества. Живые организмы не просто используют воду, но и активно изменяют ее и геологическую среду. Морские организмы (например, кораллы, моллюски, диатомовые водоросли) извлекают из воды растворенные вещества (карбонат кальция, кремнезем) для построения своих скелетов и раковин. После их отмирания образуются мощные толщи осадочных пород — известняки, мел, диатомиты, которые становятся частью земной коры. Таким образом, живое вещество создает из воды новые минералы и горные породы.
• Совместная эволюция (коэволюция). На протяжении миллиардов лет вода и живое вещество эволюционировали вместе. Изменение химического состава воды влияло на эволюцию жизни, а появление новых форм жизни, в свою очередь, преобразовывало гидросферу и всю «организованность земной коры». Вернадский рассматривал их как единую динамическую систему, а не как отдельные компоненты.

Таким образом, утверждение Вернадского подчеркивает, что вода не просто среда для жизни, а ее неотъемлемая часть, и что оба эти компонента вместе являются главными геологическими силами, формирующими облик нашей планеты.

Ответ: В. И. Вернадский считал воду и живое вещество генетически связанными, так как жизнь зародилась в воде и состоит из нее; они неразрывно участвуют в единых биогеохимических циклах; живые организмы своей деятельностью создают новые минералы и горные породы (части земной коры) из веществ, растворенных в воде, и активно влияют на сам круговорот воды. Их происхождение и эволюция на планете неразделимы.

3. Подготовьте сообщение «Саяно-Шушенская ГЭС: боль и надежда России».

Саяно-Шушенская ГЭС имени П. С. Непорожнего, расположенная на реке Енисей, является самой мощной электростанцией в России и одной из крупнейших в мире. На протяжении десятилетий она служила символом достижений отечественной инженерии и гидроэнергетики. Однако её история неразрывно связана с трагическими событиями, которые сделали её воплощением как национальной боли, так и великой надежды.

Боль России: авария 17 августа 2009 года

Утром 17 августа 2009 года на станции произошла одна из самых страшных техногенных катастроф в современной истории России. В результате внезапного разрушения гидроагрегата №2 машинный зал был затоплен хлынувшей под огромным напором водой из водовода.

Основной причиной катастрофы, согласно выводам комиссии Ростехнадзора, стало усталостное разрушение шпилек крепления крышки турбины. Это произошло из-за длительной работы гидроагрегата в неоптимальном режиме, что приводило к повышенным вибрациям. Среди сопутствующих факторов были названы недостатки в конструкции, дефекты, допущенные при ремонте, и недостаточный контроль за состоянием оборудования.

Последствия аварии были чудовищны. Во-первых, трагедия унесла жизни 75 сотрудников станции, что стало главной болью для всей страны. Во-вторых, были зафиксированы колоссальные технологические разрушения: гидроагрегат №2 был полностью уничтожен, агрегаты №7 и №9 получили критические повреждения, а остальные были затоплены. Станция полностью прекратила выработку электроэнергии. В-третьих, экономический ущерб от остановки ГЭС и затрат на восстановление исчислялся десятками миллиардов рублей. Наконец, в Енисей вылилось около 40 тонн турбинного масла, что нанесло серьезный экологический урон.

Авария на Саяно-Шушенской ГЭС стала настоящим национальным шоком, вскрыв проблемы в состоянии промышленной инфраструктуры и безопасности на стратегических объектах.

Надежда России: возрождение и будущее станции

Несмотря на масштабы трагедии, было принято решение о полном восстановлении станции. Этот процесс стал делом чести для российской энергетики и промышленности. Восстановительные работы превратились в беспрецедентный по сложности и масштабу проект.

Речь шла не просто о ремонте, а о полной модернизации. Вместо поврежденных и устаревших агрегатов были установлены абсолютно новые, изготовленные концерном «Силовые машины». Новые гидроагрегаты обладали улучшенными характеристиками, включая повышенную надежность и увеличенный срок службы до 40 лет, более высокий КПД, а также возможность безопасной работы в расширенном диапазоне мощностей. Ключевым нововведением стало их оснащение современными системами диагностики, вибрационного контроля и автоматической защиты, призванными исключить повторение подобной аварии.

К 12 ноября 2014 года все десять гидроагрегатов были заменены на новые, и станция вышла на свою полную установленную мощность в 6400 МВт. Восстановление Саяно-Шушенской ГЭС в рекордно короткие сроки стало символом возрождения, технологической мощи страны и её способности справляться с самыми сложными вызовами. Извлеченные из трагедии уроки привели к кардинальному пересмотру подходов к промышленной безопасности в масштабах всей отрасли.

Таким образом, Саяно-Шушенская ГЭС, пройдя через ужасающую катастрофу, была не просто восстановлена, а рождена заново — более современной, мощной и, главное, безопасной. Она стала символом не только боли о погибших, но и надежды на безопасное технологическое будущее России, построенное на памяти о прошлом.

Ответ: Сообщение на тему «Саяно-Шушенская ГЭС: боль и надежда России» подготовлено в соответствии с ключевыми аспектами темы, освещая как трагические события 2009 года, так и последующее масштабное восстановление и модернизацию станции.

4. Какие этапы очистки проходит вода на пути к крану вашего дома? Охарактеризуйте их.

Вода, поступающая в водопроводную систему из природных источников (рек, озер, водохранилищ), проходит многоступенчатую очистку на станциях водоподготовки, чтобы стать безопасной для питья и бытового использования. Основные этапы этого процесса следующие:

1. Механическая очистка

Это первый и самый грубый этап. Сначала вода проходит через большие решетки, которые задерживают крупный мусор: ветки, листья, пластиковые бутылки и т.д. Затем вода поступает в отстойники — большие резервуары, где она находится в состоянии покоя. Под действием силы тяжести более крупные и тяжелые взвешенные частицы, такие как песок, ил и глина, оседают на дно.

2. Коагуляция и флокуляция

Многие загрязняющие частицы в воде настолько малы, что не оседают сами по себе. Чтобы их удалить, в воду добавляют специальные химические вещества — коагулянты (например, сульфат алюминия $Al_2(SO_4)_3$ или хлорид железа(III) $FeCl_3$). Коагулянты нейтрализуют электрические заряды мелких частиц, заставляя их слипаться друг с другом. Этот процесс называется коагуляцией. Затем воду медленно перемешивают, чтобы слипшиеся частицы образовали более крупные и тяжелые хлопья — флоккулы. Этот процесс называется флокуляцией.

3. Отстаивание (вторичное) и фильтрация

После образования хлопьев вода снова поступает в отстойники, где эти хлопья вместе с захваченными загрязнителями оседают на дно, образуя осадок. Оставшаяся, уже значительно более чистая вода, направляется на фильтрацию. Она проходит через фильтры, состоящие из нескольких слоев различных материалов, чаще всего песка и гравия, а иногда и активированного угля. Фильтры задерживают оставшиеся взвешенные частицы, хлопья и некоторые микроорганизмы. Активированный уголь дополнительно поглощает растворенные газы, органические вещества, улучшая вкус и запах воды.

4. Обеззараживание (дезинфекция)

Даже после фильтрации в воде могут оставаться опасные для здоровья бактерии и вирусы. Поэтому заключительным и обязательным этапом является обеззараживание. Самый распространенный метод — хлорирование. В воду добавляют хлор или его соединения (например, гипохлорит натрия). Хлор уничтожает патогенные микроорганизмы. Его добавляют в такой концентрации, чтобы обеспечить не только немедленную дезинфекцию на станции, но и сохранить остаточную концентрацию хлора в воде на всем пути по трубам до потребителя, предотвращая вторичное заражение. В некоторых современных системах также применяют озонирование (обработка озоном $O_3$) или ультрафиолетовое облучение. Эти методы очень эффективны, но не создают «запаса» дезинфицирующего средства в трубах, поэтому их часто комбинируют с небольшими дозами хлора.

5. Поступление в распределительную сеть

После всех этапов очистки и обеззараживания чистая вода накапливается в резервуарах чистой воды, откуда насосными станциями подается в городскую водопроводную сеть и, наконец, поступает в краны наших домов.

В зависимости от качества исходной воды и специфических требований могут применяться и дополнительные методы очистки, такие как умягчение (снижение жесткости), фторирование (для профилактики кариеса) или дегазация.

Ответ: Вода на пути к крану проходит несколько обязательных этапов очистки: механическую очистку (удаление крупного мусора и взвесей путем отстаивания), коагуляцию и флокуляцию (укрупнение мелких частиц с помощью химических реагентов), фильтрацию (пропускание через слои песка и угля для удаления оставшихся примесей) и обеззараживание (уничтожение бактерий и вирусов, чаще всего хлорированием).

5. Что такое аэрация воды? С какой целью её проводят?

Что такое аэрация воды?

Аэрация воды — это процесс искусственного или естественного насыщения воды воздухом, а точнее, кислородом, содержащимся в воздухе. Сам термин происходит от греческого слова aer, что означает «воздух». Этот процесс заключается в создании максимальной площади контакта между водой и воздухом, что способствует переходу кислорода из газообразной фазы в растворенное в воде состояние.

Аэрация может происходить естественным путем (например, за счет ветра, течения, водопадов) или осуществляться с помощью специальных технических устройств — аэраторов.

Ответ: Аэрация воды — это процесс ее насыщения кислородом из воздуха с целью улучшения ее свойств и поддержания жизни водных организмов.

С какой целью её проводят?

Аэрацию проводят для достижения различных целей в зависимости от области применения. Основные цели включают:

• Водоподготовка и очистка сточных вод:
  • Окисление примесей: Кислород вступает в реакцию с растворенными в воде металлами, в первую очередь с железом и марганцем, переводя их из растворимой формы в нерастворимую. Например, двухвалентное железо ($Fe^{2+}$) окисляется до трехвалентного, которое выпадает в осадок в виде нерастворимого гидроксида железа ($Fe(OH)_3$): $4Fe^{2+} + O_2 + 10H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3\downarrow + 8H^{+}$. Этот осадок затем легко удаляется с помощью фильтрации.
  • Удаление растворенных газов: Аэрация способствует «выветриванию» нежелательных газов, таких как сероводород ($H_2S$), который придает воде неприятный запах тухлых яиц, а также избыточного углекислого газа ($CO_2$).
  • Биологическая очистка: В очистных сооружениях аэрация необходима для жизнедеятельности аэробных микроорганизмов, которые разлагают органические загрязнения в сточных водах.
• Аквариумистика и рыбоводство:
  • Обеспечение дыхания: Аэрация насыщает воду кислородом, необходимым для дыхания рыб и других гидробионтов. Это особенно важно в аквариумах и прудах с высокой плотностью посадки рыбы.
  • Улучшение качества воды: Процесс помогает предотвратить образование застойных зон, перемешивает слои воды, выравнивая температуру, и препятствует развитию анаэробных процессов, ведущих к накоплению токсичных веществ.
• Оздоровление природных водоемов (прудов, озер):
  • Предотвращение заморов: В зимний период подо льдом или в летний период при сильном прогреве воды может возникнуть дефицит кислорода, приводящий к массовой гибели рыбы («замор»). Искусственная аэрация помогает этого избежать.
  • Борьба с «цветением» воды: Насыщение воды кислородом подавляет развитие сине-зеленых водорослей и способствует разложению донных отложений, улучшая общее экологическое состояние водоема.
• Гидропоника:
  • Снабжение корней кислородом: Корневая система растений, выращиваемых методом гидропоники, нуждается в доступе кислорода для дыхания и эффективного поглощения питательных веществ из раствора.

Ответ: Аэрацию проводят для очистки воды от примесей (железа, марганца, сероводорода), для обеспечения жизнедеятельности рыб и других водных организмов в аквариумах и водоемах, для предотвращения заморов и «цветения» воды, а также для снабжения кислородом корней растений в гидропонике.

6. Какой тип бытового фильтра используется у вас дома? Охарактеризуйте принцип работы вашего фильтра.

Какой тип бытового фильтра используется у вас дома?

В качестве бытового фильтра для очистки питьевой воды у меня дома используется стационарная многоступенчатая система, устанавливаемая под кухонную мойку. Наиболее точное название этого типа фильтра — система обратного осмоса.

Охарактеризуйте принцип работы вашего фильтра.

Принцип работы данной системы основан на последовательном прохождении водопроводной воды через несколько фильтрующих модулей (картриджей), каждый из которых выполняет свою специфическую задачу. Весь процесс очистки можно разделить на следующие основные этапы:

• 1. Механическая предочистка. На первом этапе вода поступает в картридж из пористого материала (обычно вспененного полипропилена). Его главная функция — задерживать крупные нерастворимые примеси размером более 5 микрон, такие как песок, ржавчина, ил и другие взвеси. Этот этап необходим для защиты последующих, более чувствительных, ступеней очистки от повреждения и преждевременного засорения.
• 2. Сорбционная очистка. Далее вода проходит через картридж, наполненный гранулированным активированным углем. Благодаря своей пористой структуре, уголь обладает высокой адсорбционной способностью. На этом этапе из воды удаляются активный хлор (используемый для обеззараживания воды на городских станциях), хлорорганические соединения, пестициды, нефтепродукты, а также устраняются неприятные запахи и привкусы.
• 3. Глубокая очистка (обратный осмос). Это ключевой этап всей системы. Вода под давлением водопровода подается на полупроницаемую мембрану. Поры этой мембраны настолько малы (около 0.0001 микрона), что через них могут пройти практически только молекулы воды. Все остальные примеси, включая соли жесткости, ионы тяжелых металлов (свинец, ртуть, мышьяк), нитраты, сульфаты, а также бактерии и вирусы, не проходят через мембрану и смываются в канализацию (дренаж). На выходе получается вода, по степени очистки близкая к дистиллированной.
• 4. Кондиционирование воды (постфильтр). Очищенная вода накапливается в специальном герметичном баке. Перед тем как попасть к потребителю через отдельный кран, она проходит через последний фильтрующий элемент — угольный постфильтр. Его задача — финишная очистка или "полировка" воды: удаление любых остаточных запахов и привкусов, которые могли бы появиться при хранении воды в баке.
• 5. Минерализация. Так как обратноосмотическая мембрана удаляет из воды не только вредные, но и полезные минералы (кальций, магний, калий), в моей системе установлен дополнительный модуль — минерализатор. Проходя через него, идеально чистая вода обогащается необходимыми минеральными солями в оптимальной концентрации, что улучшает ее вкусовые качества и делает более физиологически полноценной.

В результате такого комплексного подхода вода из-под крана становится абсолютно безопасной для питья, прозрачной и приятной на вкус.

Ответ:

Дома используется стационарная система очистки воды под мойку, работающая по принципу обратного осмоса. Её работа основана на многоступенчатой фильтрации: 1) механическая очистка от крупных частиц; 2) сорбционная очистка активированным углем от хлора и органических соединений; 3) глубокая очистка на молекулярном уровне с помощью обратноосмотической мембраны; 4) финальное кондиционирование угольным постфильтром; 5) обогащение воды минералами.

7. В чём заключается принцип работы дистиллятора? Где используется дистиллированная вода?

В чём заключается принцип работы дистиллятора?

Принцип работы дистиллятора основан на физическом процессе дистилляции — разделении жидких смесей, компоненты которых имеют разную летучесть (температуру кипения). Применительно к получению дистиллированной воды из обычной, процесс включает следующие этапы:

1. Испарение. Исходная вода в перегонном кубе нагревается до температуры кипения. Вода превращается в пар.
2. Отделение примесей. Большинство примесей, растворенных в воде (соли, минералы, тяжелые металлы), являются нелетучими. Их температура кипения значительно выше, чем у воды, поэтому они не испаряются и остаются в виде осадка в перегонном кубе.
3. Конденсация. Чистый водяной пар поступает в охлаждаемую часть прибора — конденсатор (часто это змеевик, охлаждаемый потоком холодной воды или воздуха).
4. Сбор дистиллята. В конденсаторе пар охлаждается, конденсируется и превращается обратно в жидкую воду, которая собирается в отдельной чистой емкости. Эта собранная вода и является дистиллированной.

Таким образом, дистиллятор очищает воду, переводя ее в газообразное состояние и обратно, оставляя все нелетучие загрязнители в исходной емкости.

Ответ: Принцип работы дистиллятора заключается в испарении воды для её отделения от растворённых нелетучих примесей с последующей конденсацией чистого водяного пара для получения очищенной (дистиллированной) воды.

Где используется дистиллированная вода?

Дистиллированная вода — это вода высокой степени очистки, практически не содержащая примесей и растворенных солей. Благодаря этому свойству она широко используется во многих областях:

• Медицина и фармацевтика: для приготовления растворов для инъекций, вакцин, лекарственных препаратов, в качестве растворителя для порошков, а также в работе лабораторного оборудования.
• Химическая промышленность и лаборатории: как растворитель для проведения точных химических реакций, приготовления растворов с заданной концентрацией и для промывки лабораторной посуды.
• Автомобильная сфера: для разбавления электролита в свинцово-кислотных аккумуляторах, для разведения концентрированных антифризов и жидкостей для омывателя стекол (не оставляет солевых разводов на стекле).
• Бытовая техника: для заливки в паровые утюги, увлажнители воздуха, пароочистители. Это предотвращает образование накипи на нагревательных элементах и форсунках, продлевая срок службы приборов.
• Промышленность: в системах охлаждения (например, для лазеров), в производстве электроники для промывки микросхем, в парфюмерии и косметологии.

Ответ: Дистиллированная вода используется в медицине, фармацевтике, химических лабораториях, для обслуживания автомобильной и бытовой техники, а также в различных отраслях промышленности, где требуется химически чистая вода.

8. Почему дистиллированную воду заливают в утюги и автомобильные радиаторы?

Дистиллированную воду заливают в утюги и автомобильные радиаторы, чтобы предотвратить образование накипи и коррозии, которые неизбежно возникают при использовании обычной водопроводной или колодезной воды.

Основное отличие дистиллированной воды от водопроводной заключается в том, что она практически полностью очищена от растворенных минеральных солей (в основном солей кальция и магния, определяющих жёсткость воды) и других примесей. Процесс дистилляции (испарение с последующей конденсацией) позволяет получить химически чистую воду ($H_2O$).

При нагревании обычной воды содержащиеся в ней соли выпадают в виде твёрдого, нерастворимого осадка — накипи. Этот процесс имеет негативные последствия для обоих упомянутых устройств.

В утюгах:

Современные утюги с функцией отпаривания имеют внутренний резервуар, где вода нагревается до кипения для образования пара. Если использовать жёсткую водопроводную воду, накипь постепенно откладывается на нагревательном элементе и, что самое критичное, забивает узкие каналы и отверстия (сопла) в подошве утюга, через которые выходит пар. Это приводит к следующим проблемам:

• Снижение интенсивности или полное прекращение подачи пара.
• «Плевки» утюга — выброс капель кипятка и частичек накипи на одежду, что может испортить ткань.
• Перегрев и преждевременный выход из строя нагревательного элемента.

Использование дистиллированной воды полностью исключает образование накипи, обеспечивая стабильную работу утюга и продлевая срок его службы.

В автомобильных радиаторах:

Система охлаждения двигателя работает по принципу циркуляции охлаждающей жидкости (антифриза, смешанного с водой) для отвода избыточного тепла. Использование водопроводной воды для разбавления концентрата антифриза или в качестве временной замены приводит к образованию накипи на внутренних стенках радиатора, патрубков и в каналах блока цилиндров. Накипь обладает очень низкой теплопроводностью, то есть работает как теплоизолятор. Даже тонкий слой накипи значительно ухудшает теплообмен между двигателем и охлаждающей жидкостью, а также между жидкостью и воздухом в радиаторе. Это может привести к перегреву двигателя — одной из самых серьёзных и дорогостоящих неисправностей автомобиля. Кроме того, примеси и ионы солей в водопроводной воде могут ускорять процессы электрохимической коррозии металлических частей системы охлаждения (алюминиевых, медных, чугунных). Дистиллированная вода, будучи химически нейтральной и чистой, предотвращает как образование накипи, так и коррозию, сохраняя эффективность системы охлаждения на должном уровне.

Ответ: Дистиллированную воду заливают в утюги и автомобильные радиаторы, поскольку она не содержит минеральных солей и примесей. Это предотвращает образование накипи и коррозии на внутренних нагревательных и охлаждающих элементах, что обеспечивает их эффективную работу, предотвращает поломки (например, перегрев двигателя или засор паровых каналов утюга) и значительно продлевает срок службы устройств.

9. Почему длительное использование дистиллированной воды вредно для здоровья?

Длительное употребление дистиллированной воды, которая практически полностью очищена от примесей и минеральных солей, вредно для здоровья по нескольким ключевым причинам, связанным с нарушением физиологических процессов в организме.

Нарушение водно-солевого баланса (осмотического равновесия)

Внутренняя среда организма (кровь, лимфа, клеточная жидкость) содержит определенную концентрацию растворенных солей (электролитов), которая поддерживает осмотическое давление и необходима для нормальной жизнедеятельности клеток. Дистиллированная вода — это гипотонический раствор, то есть концентрация солей в ней практически равна нулю. При употреблении такой воды она разбавляет биологические жидкости, снижая их осмотическое давление. Согласно законам осмоса, вода устремляется из среды с меньшей концентрацией солей (разбавленная кровь) в среду с большей концентрацией (внутрь клеток). Это вызывает набухание клеток, что нарушает их функции. В тяжелых случаях это может привести к их разрушению (например, к гемолизу эритроцитов).

Вымывание (деминерализация) жизненно важных минералов

Дистиллированная вода химически активна и способна растворять вещества. Попадая в организм, она не только не приносит минералы, но и активно вымывает их из тканей, костей и зубов. Происходит потеря ионов кальция ($Ca^{2+}$), магния ($Mg^{2+}$), калия ($K^{+}$) и других макро- и микроэлементов, которые затем выводятся из организма с мочой. Длительная деминерализация опасна и может привести к ослаблению костной ткани (остеопорозу), нарушениям сердечного ритма (аритмии), мышечным спазмам и сбоям в работе нервной системы.

Отсутствие поступления микроэлементов с водой

Обычная питьевая вода, в зависимости от источника, является дополнительным источником поступления в организм таких минералов, как кальций, магний и фтор. Полностью заменяя ее дистиллированной, человек лишает себя этого источника, что повышает риск развития дефицитных состояний, особенно если рацион питания не сбалансирован.

Ответ: Длительное использование дистиллированной воды вредно для здоровья, поскольку она: 1) нарушает водно-солевой баланс в организме из-за явления осмоса, вызывая набухание клеток; 2) активно вымывает из тканей и костей жизненно важные минералы (кальций, магний, калий), что приводит к их дефициту; 3) лишает организм дополнительного источника микроэлементов, поступающих с обычной питьевой водой. Совокупность этих факторов создает риски для сердечно-сосудистой, костной и нервной систем.